《某8KN太阳能电池板耗能型风摆阻尼器的设计计算过程案例》5500字.docx

PAGE

PAGE2

PAGE

PAGE3

某8KN太阳能电池板耗能型风摆阻尼器的设计计算过程案例

目录

TOC\o1-3\h\u28662某8KN太阳能电池板耗能型风摆阻尼器的设计计算过程案例 -1-

102221.1设计要求 -1-

18531.2缸筒的设计计算 -2-

245991.2.1缸筒的设计要求及材料选择 -2-

30471.2.2缸筒内径计算 -2-

218441.2.3主、辅缸筒的内径和长度的计算校核 -3-

6721.2.4主缸筒的技术要求 -4-

198221.3左端盖的设计计算 -5-

262751.3.1左端盖材料的选择 -5-

64251.3.2端盖厚度的计算 -6-

17031.3.3端盖的技术要求 -7-

290911.4活塞杆的校核计算 -8-

36901.1.1活塞杆材料的选择 -8-

299021.1.2活塞杆直径的计算 -9-

188541.1.3活塞杆的校核 -9-

144701.1.4活塞杆的技术要求 -9-

213411.5活塞的设计计算 -10-

320971.5.1活塞材料的选择 -10-

155921.5.2活塞宽度的确定 -10-

322661.5.3活塞的技术要求 -10-

210431.6阻尼长孔的设计计算公差 -11-

28131.6.1活塞及右端盖阻尼长孔的计算 -11-

33271.6.2单向流道上环状三角阻尼长孔的设计计算 -12-

238801.7油线高度的计算 -13-

1.1设计要求

设计8KN太阳能电池板耗能型风摆阻尼器，耗能型风摆阻尼器主要用于太阳能电池板，避免太阳能电池板在强风下发生剧烈摆动，利用耗能型风摆阻尼器，可以有效降低太阳能电池板在强烈外界风载荷下的摆动幅度，增强太阳能电池板的稳定性，提高光电转化效率。额定阻尼载荷：8KN，有效行程：300mm，速度0.1m/s。

1.2缸筒的设计计算

1.2.1缸筒的设计要求及材料选择

在本设计中，缸筒是阻尼器的重要零件，它通过与端盖构成密封容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞的运动“轨道，起到一定的导向作用。在进行缸简的设计时，应该正确确定各部分的尺寸，保证液压缸有足够的输出力、运动速度和有效行程，另外在工作时腔内会产生巨大压力，这就需要缸筒能够承受一定的载荷，其整体强度、硬度以及内表面耐磨度都需达到一定要求；缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级、表面粗糙度和形位公差等级，以保证阻尼器的密封性、耐用性、活塞运动的平稳性。

基于上述对于缸筒的性能要求，结合常用缸筒无缝钢管材料机械性能[13]，选取45钢作为缸筒的制造材料，相较于20钢、30钢、35钢，45钢具有更高的强度与更好的冲击韧性，且价格相对便宜，成本更低。

1.2.2缸筒内径计算

设计液压装置，计算工作缸筒的内径??是非常重要的一步。首先根据设计要求中负载的大小来确定工作压力，然后根据活塞杆受拉还是受压来得到活塞杆外径??和缸筒内径??的关系，代入公式，从而得到缸筒内径??，同时可以得到活塞杆外径??，最后根据设计需求从国标中选取相近的值。本设计中，主缸筒为工作缸筒，选其最大允许工作压力??取为5??????，额定阻尼载荷为8????。

根据液压缸中缸筒的设计原则，在液压缸的理论作用力F与供油压力p已知时，无杆腔作为工作腔时缸筒内径计算公式如式(1.1)[13]所示:

有杆腔作为工作腔时的缸筒内径计算公式如式(1.2)[13]所示:

本设计以有杆腔作为工作腔，需要以式（1.2）来进行计算，此时还需确定活塞杆直径??与右缸筒内径??之间的比值。活塞杆直径??通常先从满足速度或速度比的要求来选择或根据活塞杆受力状况来确定[10]，一般为：在活塞杆受拉时??=(0.3~0.5)??；活塞杆受压时：若??15??????，则??=(0.5~0.55)??；若5????????7??????，则??=(0.6~0.7)??；若??7??????，则??=0.7??。经过考虑，选??=0.5??。

将作用力F=8000N，p=5??????，??=0.5??代入式（1.2）计算出D=52.12????，??=26.06????。

参考表1.2[13]和表1.3[13]，可以选取主缸筒内径为??=63????，活塞杆直径为??=32????。

表1.1液压缸缸筒